详细解析命令行的getopt_long()函数

什么是getopt_long()函数

getopt_long()函数是一个用于解析命令行参数的函数。它可以将命令行参数转换成易于处理的形式，便于程序进行后续的处理。getopt_long()函数基于POSIX标准，可以在UNIX/Linux操作系统及GNU系统中使用。

getopt_long()函数的用法

getopt_long()函数的原型如下：

#include <getopt.h>
int getopt_long(int argc, char * const argv[], const char *optstring, const struct option *longopts, int *longindex);

getopt_long()函数的参数说明如下：

• argc：命令行参数个数
• argv：命令行参数数组
• optstring：指定短选项字符集合，用于告诉getopt_long()函数哪些字符代表选项
• longopts：指向一个option结构体数组，用于指定长选项
• longindex：用于保存当前处理到的长选项的下标

option结构体的定义如下：

struct option {
    const char *name;  // 长选项名称
    int         has_arg;  // 长选项是否带有参数，0表示不带，1表示必须带，2表示可选带
    int        *flag;  // 用于存储标记，指向一个变量，如果该变量值为0，函数返回值为name，否则返回0，并将flag指向的变量赋值为val
    int         val;   // 短选项字符集合中的每个字符或者一个非零值
};

getopt_long()函数的返回值

getopt_long()函数的返回值有以下几种情况：

• 如果遇到无效选项或者选项参数缺失，返回?并将optopt设置为错误选项的ASCII码；
• 如果遇到选项字符集合中的普通字符，返回该字符；
• 如果遇到长选项，返回值为长选项的val字段；
• 如果处理完所有选项，返回-1。

getopt_long()函数的示例说明

示例1：短选项

#include <getopt.h>
#include <stdio.h>

int main(int argc, char *argv[])
{
    int opt;
    while ((opt = getopt_long(argc, argv, "a:b:", NULL, NULL)) != -1) {
        switch (opt) {
            case 'a':
                printf("Option -a detected, argument=%s\n", optarg);
                break;
            case 'b':
                printf("Option -b detected, argument=%s\n", optarg);
                break;
            default:
                printf("Invalid option: %c\n", opt); 
                break;
        }
    }

    return 0;
}

在命令行中输入以下命令：

./test -a abc -b def

程序输出结果如下：

Option -a detected, argument=abc
Option -b detected, argument=def

这个示例演示了如何处理短选项。optstring参数指定了两个短选项a和b，其中a选项是必须带参数的，而b选项是可选带参数的。getopt_long()函数会将短选项的指示符-从命令行参数中移除，从而将-a和-b转换成字符a和b。optarg变量用于存储选项的参数。

示例2：长选项

#include <getopt.h>
#include <stdio.h>

int main(int argc, char *argv[])
{
    static struct option long_options[] = {
        {"file", required_argument, NULL, 'f'},
        {"debug", no_argument, NULL, 'd'},
        {"help", no_argument, NULL, 'h'},
        {0, 0, 0, 0}
    };

    int opt;
    while ((opt = getopt_long(argc, argv, "f:dh", long_options, NULL)) != -1) {
        switch (opt) {
            case 'f':
                printf("Option --file detected, argument=%s\n", optarg);
                break;
            case 'd':
                printf("Option --debug detected\n"); 
                break;
            case 'h':
                printf("Option --help detected\n"); 
                break;
            default:
                printf("Invalid option\n"); 
                break;
        }
    }

    return 0;
}

在命令行中输入以下命令：

./test --file abc.txt --debug

程序输出结果如下：

Option --file detected, argument=abc.txt
Option --debug detected

这个示例演示了如何处理长选项。long_options参数指定了三个长选项，其中file选项是必须带参数的，而debug和help选项都不带参数。长选项需要以--开头，并且选项名必须与long_options指向结构体数组中的name字段匹配。val字段指定短选项字符集合中的每个字符或一个非零值。